TW495786B - Alternating current driven type plasma display device and method for the production thereof - Google Patents
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Description
495786 A7 _B7 五、發明說明(1 ) 發明背景及相關技藝描述 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種交流電流驅動型電漿顯示裝置及其製 造方法。 平面螢幕(平面板)顯示裝置經各方面研究,能夠取代目 前主流陰極射線管(CRT)的影像顯示置。平面板顯示裝置 包括液晶顯示裝置(liquid crystal display ,LCD )、電冷光 顯示裝置(electroluminescence display ,ELD )及電漿顯示裝 置(plasma display device ,PDP )。其中,電榘顯示裝置有 下列優點:它很容易形成大尺寸的螢幕並達到較廣的視 角;它對於諸如溫度、磁力及振動等環境因子有優越的容 忍性;以及很長的使用壽限。因此可以預期,電漿顯示裝 置不但適合作爲家用的壁掛型電視,也適合作爲大尺寸的 公共資訊終端機。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在電漿顯示裝置中,將電壓施加到充滿稀有氣體的放電 單格上,並以該稀有氣體中之輝光放電所產生的眞空紫外 線來激發每一個放電單格中的螢光層,而發出光線。亦 即,每一個放電單格係以類似於螢光燈的原理加以驅動, 而且將成千成百個該放電單格放在一起而組構成一顯示畫 面。視電愿施加於該等放電單格的方式,電漿顯示裝置可 區分爲直流電流驅動型(DC型)和交流電流驅動型(AC型) 兩大類,每一種各有其優缺點。AC型電漿顯示裝置很適 合用於達到較高的細緻度,因爲用於分隔該等放電單格的 隔離壁可以在螢幕内形成,例如,帶狀的形式。此外,它 還有電極較不會損耗的優點,而且因爲電極的表面有覆蓋 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 B7 _;__ 五、發明說明(2 ) 一層介電材料,因此壽命很長。 圖2所示爲一傳統AC型電漿顯示裝置的典型構造。此 一 AC型電漿顯示裝置爲所謂的三電極型,其放電主要係 發生在第一電極12A和12B之間,電極12A和12B爲一對 放電維持電極(請見圖1 2 B )。在圖2所示的AC型電漿顯 示裝置中,將一前面板1 〇和一後面板20的週圍部份結合 起來,透過前面板可看到後面板上之螢光層24所發射的 光線。 前面板10包括:一個透明的第一片基質11 ;若干對在 該第一片基質上由透明導電材料所形成帶狀形式的第一電 極12A和12B ;匯流電極13,以電阻係數低於該第一電極 12A和12B的材料形成,以便減小該第一電極12A和12B 的阻抗;及形成在第一片基質11、第一電極12A和12B及 匯流電極13等之上形成的保護層14,用以保護第一電極 12A 和 12B。 後面板20包括:一第二片基質21 ;在該第二片基質上 形成的帶狀形式第二電極(亦稱爲位址電極或資料電極) 22 ;形成在該第二片基質21及該等第二電極22上的介電 膜23 ;形成在該介電膜23上相鄰的第二電極22之間且延 伸方向平行於該等第二電極22的絕緣隔離壁25 ;形成在 介電膜23表面上並從該表面延伸的榮光層24,榮光層24 也形成在隔離壁25的側壁上。該等第二電極22用於降低 放電起始電壓。該等隔離壁25用於防止光學干擾,光學 干擾是因爲電漿放電漏出到鄰近的放電單格而使該鄰近放 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外5786 A7 ___B7 五、發明說明( 電單格的螢光層發光的現像。每一螢光層24由一紅色榮 光層24R、一綠色螢光層24G及一藍色螢光層24B所組 成,而且這些顏色的螢光層24R、24G及24B係以預定的 順序排列。圖2爲一分解透視圖,在一實際的具體實施例 中’位於後面板上之隔離壁25的頂邵與前面板之保護芦 14是互相接觸的。一對第一電極12A和12b與一對隔離壁 的重*區域形成一個放電單格。在每一個由相鄰的兩個$ 離壁25、螢光層24和保護層14所圍繞的空間中封入一稀 有氣體。 第一電極12A和12B的延伸方向和第二電極22的延伸方 向夾90度角,且一對相鄰的第一電極12A和12B與一組用 以發出三原色光線之螢光層24R、24G和24B所重疊的區 域形成一個像素。輝光放電發生在一對互相面對的電極 12A和12B之間,因此這種型式的電漿顯示裝置稱爲「表 面放電型」。在每一個放電單格中,以稀有氣體中輝光放 %所產生的眞空紫外線照射而被激發之該螢光層發出各種 螢光材料特有的顏色的光線。所產生之眞空紫外線的波長 與密封之稀有氣體的種類有關。 圖19爲圖2所示之傳統電漿顯示裝置25中,一對第一 電極12A和12B、匯流電極13及隔離壁25之配置示意 ,。虛線所包圍的區域爲一個像素。以斜線清楚的標示出 每一個區域。每一個像素大體上呈正方形。每一個像素以 隔離壁區分爲3的部份(放電單格),每一個部份發出三原 色(R、G、B)其中的一種光線。若_個像素的外尺寸爲 ------------·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -6- 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(4 ) L〇 ’則放電單格的一邊長度Li=L〇/3 ,另一邊長度爲L〇。 因此,第一電極12A和12B之放電部位的長度比稍小。 目前’在電漿顯示裝置方面,愈來愈需要增加像素的密 度和細緻度。爲滿足這些需求,必須減小每一放電單格— 邊h的長度。假設圖16A中的一個邊長爲h的放電單格修 改成爲圖16B之邊長爲的情況。當解釋圖16A所示 的情況時,相關的部位以下標Γ 1」代表,當解釋圖16B 所示的情況時,則以下標Γ 2」代表。在上述的情況中, 每一隔離壁的厚度從Wi變成W2。然而,由於該等隔離壁 25必須具有足夠的強度以避免成型時發生破裂,因此要使 W2等於Wi的1/2會有一些困難。因此,隔離壁25之間放 電空間的體積V2會小於原來的放電空間Vi的體積。 由於放電單格的體積如前述縮小,因此起始及維持放電 所需之介穩粒子(放電空間中處於介穩狀態下的稀有氣體 原子、分子、二聚物等)的數目會減少,結果使得放電起 始電壓或放電維持電壓必須增大,而造成效率降低。而 且,一對互相面對之第一電極以和1;2B之間的距離會減 小,使得電流很容易洩漏而很容易發生介電失效或異常放 電。此外,由於每-個隔離壁的厚度必須減小,因此隔離 壁很容易在製造時損壞。隔離壁25的損壞會引起光 擾。 丁 電衆顯示裝置的發光程序如下所述。與一對互相 第一電極12八和12B中之-第一片電極接近的保護層14 ’ 相當陰極電極,受離子撞擊使得保護層14釋放出二次咖 ------------1^1-裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} I紙張尺度_中關家鮮(CNS)A4規格⑵_〇· x 297公釐) 495786 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(5 ) 子,藉由加速這些二次電子使中性氣體發生離子化以增加 電子的數目,以這些電子激發稀有氣體,結果,螢光層被 發射出來的眞空紫外線激發而發出可見光。當隔離壁25 之間的距離減小時,從保護層14釋放出來的電予很容易 附奢在隔離壁25上,而使效率降低。 螢明目.的及概述 本發明之一目的係提供一種電漿顯示裝置,該電漿顯示 裝置旎夠達到有效率地發光,不會造成放電起始電壓及放 電維持電壓增加,而且即使是爲了形成到更高像素密度及 更高細緻度而減小隔離壁之間的距離,也幾乎不會發生介 %失效及異常放電,本發明尚提供製造該電漿顯示裝置的 方法。 本發明所述之能夠達到前述目的之交流電流驅動型電榘 顯示裝置具有: (a) —塊包含一第一片基質的第一面板;一個由複數個 形成在該第一片基質上之第一電極所組成的第一電極組; 及一層形成在該第一電極組和該第一片基質上的保護層, 及 (b) —塊包含一第二片基質的第二面板;形成在該第二 片基質上面或上方的螢光層;及延伸方向與該等第一電極 之延伸方向夾一預定角度之隔離壁,每一該等隔離壁形成 於一螢光層和另一螢光層之間, 其中’放電係在每一對互相面對的第一電極之間發生, 及 ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 0 1 ^1 ϋ ----訂------ A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(6 一凹處形成於該第一片基質上面每一對互相面 電極之間。 弟一 本發明之交流電流驅動型電漿顯示裝置的結構中,第 鬼面板及第一塊面板之配置方式爲使保護層面向該螢光 層’第一電極之延伸方向與隔離壁之延伸方向夾一個預定 的角度(例如90度角),在每一個這些由保護層、螢光層 及一對隔離壁所包圍的空間中充滿稀有氣體,螢光層在受 ^對互相面對 < 第一電極之間所造成之在稀有氣體中的 人⑽%泥輝光放電而產生之眞空紫外線照射時發光。一對 第弘極及一對隔離壁重疊的區域形成一個放電單格。 在本發明之電漿顯示裝置或稍後將説明之製造該裝置的 方法中,孩凹處可爲一溝槽,此情況中,該 於―瓜,更好是㈣·、或以下,最好是2.J^ 以下,居溝槽寬度的最小値可以爲溝内不會發生介電失效 I取小値。當該溝槽的延伸方向定爲X軸且該第一片基質 ι法線方向足爲ζ軸時,則溝槽之寬度即爲溝槽在Υ軸 方向上之工間距離。當溝槽的側壁或底面沒有保護層時, 寬度疋相對側壁之間的距離。當溝槽的側壁或底面有保護 層時,寬度是溝槽相對側壁上之保護層表面之間延γ軸方 向的距離。當該溝槽之寬度沿ζ軸方向變化時,取該溝槽 篸寬邵位之寬度爲其寬度。雖然該溝槽之深度基本上並無 限制,但最好大約是該溝槽寬度的05到5倍。 或者,在本發明之電漿顯示裝置或稍後將説明之製造該 裝置的方法中,該凹處可爲形成於第一片基質上之每一對 ^--------^------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 495786 A7 B7
五、發明說明(7 ) 隔離壁之間的區域中的盲孔。此情況中,該盲孔的直,小 於5χ1〇Λη ,罐、或以下更好,最好是2墙&或以 下。該盲孔之最小直徑可爲盲孔中不致於發生介電失效的 最小値。當以一個與第-片基質之法線方向U軸方向)垂 直的假想平面(XY平面)切割該盲孔所得到的形狀不是矩 形時,則該盲孔的直徑指的是截面積與該盲孔相等之圓形 的直徑。當保護層形成在上述截面形狀之盲孔的側壁和底 面時,「該盲孔之直徑」意指面積和該盲孔以χγ平面切 割所得到(由保護層表面劃出的形狀相等的圓形的直徑。 當截面積是矩形時,則爲與一對隔離壁之延伸方向軸 方向)平行的那一側的長度。當保護層形成在上述矩形盲 孔之側壁和底面時,孩頁孔之直徑意指互相面對之保護層 表面之間沿平行於—對隔離壁延伸方向(Υ軸方向)的距 離。當該盲孔的的截面積沿ζ軸變化時,則取最大截面積 t直徑爲孩I孔之直徑。該盲孔之截面形狀的一些特殊例 子包括圓形、橢圓形及任何的多邊形,包括正方形、矩形 等四邊形及圓角多邊形。雖然該盲孔之深度基本上並無限 制,但最好大約是該盲孔寬度的0·5到5倍。有些情況 下,頁孔可延伸到隔離壁以下之第一片基質的部位。 以下所説明之方法係用於製造按照本發明第一至第三特 欲任項之交/瓦電泥驅動型電漿顯示裝置,亦即,該交流 電流驅動型電漿顯示裝置具有: (a) —塊包含一第—片基質的第一面板;一個由複數個 形成在該第一片基質上之第一電極所組成的第一電極組; 10- 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規&21() χ 297公爱- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(8 ) 及一層形成在該第_電極知 包TL、、且和孩罘_片基質上的保護層, 及 (b) 一塊包含一第二片基質的第二面板;形成在該第二 片基質上面或上方的勞光層;及延伸方向與該等第一電極 心延伸万向夾一預定角度之隔離壁,每一該等隔離壁形成 於一螢光層和另一螢光層之間, 其中,放電係在每一對互相面對的第一電極之間發生。 用於製造按照本發明第一方面之交流電流驅動型電漿顯 示裝置以便達成前述目的之方法包括步驟: (A) 在咸第一片基質上形成以一定圖案配置之第一電 極, (B) 在第一片基質中的每一對互相面對之第一電極之間 形成一凹處,及 (C) 在第—電極組上和第一片基質上,包括每一個凹處 的内邵,形成保護層,而形成該第一塊面板。 在製造按照本發明第一特徵之交流電流驅動型電漿顯示 裝置的方法中,步驟(B)可包括步驟:於整個面上形成在 一對互相面對之第一電極之間具有開口部位的抗蝕層,然 後利用該抗蝕層作爲蝕刻掩蔽,對該第一片基質進行蝕刻 (/變式蚀刻或乾式蚀刻),而得到由溝槽或盲孔狀的凹處。 或者’以上的步驟(B)可包括步驟:利用機械挖鑿的方法 或機械研磨的方法在第一片基質中形成該凹處。機械挖鑿 的方法包括切割鋸(dicing saw)法,機械研磨法包括噴砂 法。這些機械方法在以下的説明中還會用到。 -11 ----------裝·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(9 ) 用以製造按照本發明第二特徵之交流電流驅動型電漿顯 示裝置以便達成前述目的的方法包括步驟: (A) 在第一片基質上形成一層導電材料, (B) 使孩導電材料層形成一定的圖案而形成該等第一電 極,並進一步在第一片基質中之每一對互相面對之第一電 極之間形成一凹處,及 (C) 在第一電極組上和第一片基質上,包括每一個凹處 的内邵’形成保護層,而形成該第一塊面板。 在製造按照本發明第二特徵之交流電流驅動型電漿顯示 裝置的方法中,步驟(B)可包括步驟:在該導電材料層上 形成以一定圖案配置的抗蝕層,然後利用該抗蚀層作爲蝕 刻掩蔽,對該導電材料進行蝕刻(溼式蝕刻或乾式蚀刻), 且進一步蝕刻(溼式蝕刻或乾式蝕刻)該第一片基質,而得 到由溝槽狀的凹處。或者,以上的步驟(B)可包括步驟: 以一定的圖案形成該導電材料層,並進一步利用機械挖鑿 的方法或機械碾磨的方法在該第一片基質中形成該凹處, 而形·成溝槽狀的凹處。 用以製造按照本發明第三特徵之交流電流驅動型電漿顯 示裝置以便達成前述目的的方法包括步驟: (A) 於該第一片基質上,在將要形成一對互相面對之第 一電極的區域之間形成一凹處, (B) 在該第一片基質的表面上和鄰近該凹處的部位形成 以一定圖案配置之第一電極,及 (C) 在第一電極組上和第一片基質上,包括每一個凹處 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) I----------—^^裳· — - — ί - I 訂-! ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(l〇 ) 的内部,形成保護層,而形成該第一塊面板。 在製造按照本發明第三特徵之交流電流驅動型電漿顯示 裝置的方法中’步驟(A)可包括步驟:以機械方法、化學 方法及直接方法等任何一種方法在該第一片基質中形成該 凹處。可以用這種方式形成溝槽或盲孔狀的凹處。機械方 法包括機械挖鑿法和機械碾磨法,化學方法包括澄式蚀刻 法和乾式蚀刻法’直接法包括,例如以熱壓法製造出該第 一片基質的方法。 在本發明所述之交流電流驅動型電漿顯示裝置或其製造 方法中,充滿在該保護層、該螢光層及一對隔離壁所包圍 2間中的稀有氣體具有2.〇xl〇4Pa (〇2大氣壓)到3〇χ1〇5 Pa (3大氣壓)的壓力,最好是具有4 〇xl〇4pa *大氣壓) 到2.0xl05 Pa (2大氣壓)的壓力。當溝槽的寬度或盲孔的 直徑小於2.0x1(r5m時,該空間中的稀有氣體壓力爲 2.〇xl〇4Pa (0.2大氣壓)到3.0xl〇5pa (3大氣壓)的壓力, 最好是具有4.0xl04Pa (0.4大氣壓)到2〇xi〇5pa (2大氣 壓)的壓力。當該空間中稀有氣體的壓力調整在上述的壓 力範圍内時,該螢光層在受到主要由稀有氣體中之陰極輝 光所產生的眞空紫外線照射時會發出光線。隨著上述壓力 範圍增大,組成該電漿顯示裝置. 衣區 < 各項構件的濺灑比 (sputtering ratio)會降低,而使電漿顯示裝置的壽命變長。 由複數個第二電極所组成的第二電極組可形成在第一片 基質上或第二片基質上。在前者的情況中,該等第二電極 係形成在保護層上面的絕緣層上,j 且涿寺罘二電極的延伸 -13- ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公髮)— ------------^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 —B7 五、發明說明(11 ) 方向和該等第一電極的延伸 产、。卢抬本Μ卜主 向爽一預定的角度(例如90 度)在後者的情況中,該签μ ,^ Λ寺乐二電極形成在第二片基質 上,孩寺弟二電極的延伸方 土貝 夾一預足的角度(例如9〇度) 向 二電極的上面或上方。)树光層形成在該等第 ㈣電聚顯示器是穿透型或反射型而組成該 笔極或導電材料層的導電材料备 曰有所不同。在穿透型雷喈 顯示裝置中,由於榮光層所發出的光線是從第二基質看 到,因此不論組成該等第-電極或導電材料層的導電材料 是不是透明都不會產生問題。 …、而,此情況中,當該等第 二電極是形成在第二基質上時, 丁 組成咸寺罘二電極的導電 材料最好是透明的。在反射型兩 — 人为τ 土包漿顯不裝置中,由於螢光 層所發出的光線是從第一基質蒼 木、、斤# ,严 ^ 丞貝看到,當孩等第二電極是形 成在第一基貝上時,不論組成該等第二電極的導電材料是 不是透明都不會產生問題。炊而 …、而,此情況中,組成該等第 -電極或導電材料層的導電材料最好是透明的。在此所謂 透明或不透明係基於該導電材料對於某一波長之光線的穿 透性而言,該波長係該榮光材料所發出光線的特質。亦 即,當組成該等第一電極或導電材料層的導電材料對於螢 光層所發出的光線而言是透明時,則該導電材料可視爲透 明的。不透明的導電材料包Nl、A1、Au、Ag、pd/Ag、
Cr ' Ta、Cu、Ba、LaB6、Ca〇.2La〇.8Cr03 等,這些材料可 單獨使用或結合使用。透明導電材料包括IT〇 (銦-錫氧化 物)和Sn〇2。 -裝--------訂--------- {請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} -14_ 495786 A7 _B7 - _ 五、發明說明(12 ) 在製造本發明第一或第三特徵之交流電流驅動型電漿顯 示裝置的方法中,視所使用的導電材料而定,形成該等第 一電極的方法可採用下列幾種之一:沉積法;濺射法 (sputtering method) ; CVD 法、網印法、削去法(lift-off method)等。換句話説,可以用網印法以適當的掩蔽或網版 一開始就形成以預定方式配置的第一電極,或先以沉積 法、濺射法、CVD法在整個面上形成一導電材料層,再 形成圖案而成爲第一電極,或以所謂的發射法形成該等第 一電極。在製造本發明第二特徵之交流電流驅動型電漿顯 示裝置的方法中,形成該等第一電極的方法可視需要採用 下列幾種之一:沉積法;濺射法;CVD法、網印法、發 射法等。 除了該等第一電極以外,最好在該等第一片基質上形成 若干個由電阻係數低於該等第一電極之材料所組成的匯流 電極以降低第一電極的阻抗。該匯流電極通常可由A g 、 A1、Ni、Cu、Cr或Cr/Cu/Cr疊層膜等金屬材料組成。在 反射型電漿顯示裝置中,由以上金屬材料所組成之該匯流 電極可能是減小螢光層所發出且通過該第一電極之可見光 的穿透量因而減弱顯示幕亮度的因素。因此,只要能使該 等第一電極能夠得到必要的電阻係數値,該匯流電極形成 得愈窜愈好。 該保護層可爲單層或疊層的結構。可用以形成單層保護 層的材料包括氧化鎂(Mg〇)、氟化鎂(MgF2)和氧化鋁 (ai2o3)。其中,氧化鎂是很適合的材料,它具有化學穩定 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------•裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---- 鲁· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明(13) 性、低賤灑丨、料螢光層所發出光線之波長的光線而二 具有高穿透性,以及低放電起始電壓等性質。該保護層; 爲至少兩種下列材料所組成的叠層結構:氧化鎂、氣^鎮 和氧化鋁。 或者,該保護層可爲兩層的結構。具有兩層結構之保護 層可由一層與該第一電極組接觸之介電層及一層形成在該 介電層上之第二電子發射效率高於該介電層的覆蓋層等兩 層所組成。通常’該介電層係由低熔點玻璃& si〇2所組 成。菽覆蓋層一般而言是由氧化鎂(Mg〇)、氟化鎂 或氧化鋁(Al2〇3)所組成。使用以上的兩層結構,在該覆蓋 層的透明度於眞空紫外線之波長範圍内(光線穿透性 高時,可保證該保護層與該介電層有良好的整體透明度及 保證該覆蓋層有良好的第二電子發射效率。在以上的兩層 結構中’可獲致穩定的放電維持作用,且眞空紫外線較不 會被孩保護層所吸收。此外,在這種結構中,從螢光層所 發出的可見光較不會被保護層所吸收。 由於保護層形成在第一片基質和第一電極組上,因此可 避免離子和電子直接與該第一電極組接觸。因而可防止該 第一電極組耗損。除此之外,該保護層進一步蓄積於一定 址期間所產生的障蔽電荷,並發射放電所需之第二電子, 及當作電阻用以限制過大的放電電流,以及當作記憶體用 以維持放電狀態。 可作爲第一片基質和第二片基質的材料的例子包括碳酸 氫鈉玻璃(Na20 · Ca0 · Si〇2)、矽硼玻璃(Na2〇 · b2〇3 · -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制 A7 五、發明說明(14 )
Si〇2)、鍰橄檀石(2Mg〇 · si〇2)和鉛玻璃(Na20 · PbO ·
Si〇2)。第一片基質的材料和第二片基質的材料可以相 同,也可以不同。 本發明t電漿顯示裝置爲所謂的敷面放電型(fadng discharge type)電漿顯示裝置。明確地説,該第一電極組扮 戌電極引線(electrode lead)的角色,眞正的電極是該保護 層。 要在第二片基質上形成第二電極時,最好已經有一介電 膜形成在第一片基質上,而且螢光層已形成在該介電膜 上。作爲介電膜的材料可爲低熔點玻璃或si〇2。 隔離壁形成在相鄰的螢光層之間。換句話説,隔離壁之 冓l可爲隔離壁在-第二電極與另一鄰近之第二電極之 間的區域平行於第二電極延伸。亦即,可採用_第二電極 2伸於—對隔離壁之間的結構。有些情況中,隔離壁的構 &可馬,第-個隔離壁在一第_電極和另一相鄰之第— !之間的區域平行於第-電極延伸,且第二個隔離壁在: 二!Γ與另一鄰近之第二電極之間的區域平行於第二電 =伸&即,以格柵的形式卜此種格栅式 上是應用在DC型電漿顧示奘w击 離土白ί貝 交斤·、* n ·々 中,也可以用在本發明之 人机电流驅動型電漿顯示裝置上。 〈 構成隔離壁的材料可爲 1^叙所熟知的絕緣材料,例如 屬Si:?广昆合被廣爲使用的低炫點玻璃和例如叙的全 成的材料。形成隔離壁的方法包括網印 , /⑼法和感光法。前述網印法的作法是,開口部位= ------------AWI ^--------t--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用tsmmT0m)A4 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 oo A7 ___B7 五、發明說明(I5) 成在與要形成隔離壁對應之網版的部位,擠壓放在網版上 要用乂構成隔離壁的積層而在第二片基質上形成隔離壁 (或有介電膜時,形成认 成於介電胰上),然後鍛燒或燒結所得 到的隔離壁積層。^ , ”一 Μ層則逑乾膜法的作法是,將感光膜疊層於 罘一片基質上(或有介電膜時,疊層於介電膜上),利用曝 光及顯影的技術將要形成隔離壁的區域上的感光膜去除, 和去R于、所形成的開孔郅位填入用以形成隔離壁的材料。以 每又或燒結的方式將感光膜燒掉,而填入開孔區域之用以 =成隔㈣的材料留下來構成隔離壁。前述感光法的作法 疋在第片基貝上(或有介電膜時,形成在介電膜上)形 成一感光材料層用以形成隔離壁,利用曝光及顯影的技術 使感光材料層形成一定的圖案,然後鍛燒或燒結形成圖案 心感光材料層。前述噴砂法的作法是,在第二片基質上形 成一層用以構成隔離壁的材料(或有介電膜時,形成在介 電膜上),例如使用網印法、滾輪圖料(r〇11 c〇ater)、刮刀 (doctor blade)或噴覆塗料(n〇zzle哪叫㈣c〇ater)等方法,並 使t乾燥。然後,以掩蔽層將積層中要形成隔離壁的部位 遮住,以噴砂法去除積層的露出部位。 隔離壁可形成黑色,製成所謂的黑色基質,而得到高對 比的顯tf螢幕。形成黑色隔離壁的方法包括將例如感光銀 敷層或低反射鉻層之吸光層形成於每一隔離壁頂部,以及 以形成黑色的不褪色材料形成隔離壁等方法。隔離壁可形 成曲折的結構。 螢光層係由會發出紅色光線的螢光材料、會發出綠色 -18- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 丨丨 丨丨 ---I----訂·---I--11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) nso A7 B7 五、發明說明(l6 ) 光線的螢光材料及會發出藍色光線的螢光材料所組成的一 、、且螢光材料。该螢光層係形成在第二片基質的上面或上 万。具體地説,當該等第二電極形成在該第二個基質上 時,將發光(例如紅色)的螢光材料所組成的螢光層(紅色 螢光層)形成在一個第二電極的上面或上方,以發光(例如 綠色)的螢光材料所組成的螢光層(綠色螢光層)形成在另 一個第二電極的上面或上方,以發光(例如藍色)的螢光材 料所、,且成的螢光層(监色螢光層)再形成在另一個其它的第 一私極的上面或上方。這三個發射三元色光線的螢光層形 成組,而且以一預先決定的順序形成該等螢光層組。該 等第一電極(一對第一電極)和一組發出三原色光線之螢光 層的重璺區域形成一個像素。該紅色螢光層、綠色螢光層 和藍色螢光層可形成帶狀,或形成格橋狀。當該紅色榮光 層、綠色螢光層和藍色螢光層形成帶狀時,而且在該等第 一 %極形成在孩第二片基質時,將一層紅色螢光層形成在 一個第二電極的上面或上方,一層綠色勞光層被形成在一 =第二電極的上面或上方,一層藍色螢光層被形成在一個 第二電極的上面或上方。當該紅色螢光層、綠色螢光層和 藍色螢光層形成格栅狀時,該紅色螢光層、、綠色螢光層和 藍色營光層係以預先決定的順序形成在一個第二電極的上 ®或上方。 、在第片基貝上形成第二電極時,螢光層可直接形成在 β第一電極上,或形成在該第二個電極上或隔離壁的側壁 上。或者,該螢光層可以形成在該第二電極上面的介電膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 tr---------#· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 495786 A7 B7 五、發明說明(17) 上,或形成在該第二電極上面的介電膜上和隔離壁的側壁 上。此外,該螢光層可形成在隔離壁的側壁上。「螢光層 形成在第二電極的上面或上方」概念上包括以上的各種具 體實施例。在第一片基質上形成第二電極時,該螢光層可 形成在該第二片基質上、可以形成在該第二片基質上和隔 離壁的側壁上或只形成在隔離壁的側壁上。 至於構成螢光層的螢光材料,可以視需要選擇具有高量 子效率且較不會造成眞空紫外線飽和的螢光材料。由於電 漿顯示裝置是要作爲彩色顯示裝置,因此最好結合色彩純 度接近NTSC所定義之三元色的螢光材料,這些材料可以 在三原色混合時良好地平衡而得到白色,殘光的時間很 短,而且可確保三原色有幾乎一樣長的殘光時間。受到眞 i糸外線射時會發出紅色光線的材料的例子包括 (Y2〇3:Eu) ^ (YB03Eu) ^ (YV04:Eu) > (Y〇.96P〇.6〇V〇.4〇04:Eu〇.〇4) 、[(Y、Gd)B03:Eu]、(GdB〇3:Eu)、(ScB03:Eu)及(3.5Mg〇· 〇.5MgF2 · GeOyMn)。受到眞空紫外線照射時會發出綠色 光線的材料的例子包括(ZnSi02:Mn)、(BaAl12〇19:Mn)、 (BaMg2Al16027:Mn)、(MgGa204:Mn)、(YB03:Tb)、(LuB03:Tb) 及(SqSisOsCl^Eu)。受到眞空紫外線照射時會發出藍色光 線的材料的例子包括(Y2Si05:Ce)、(CaW04:Pb)、CaW04、 YP〇.85V〇 i5〇4、(BaMgAl14〇23:Eu)、(Sr2P2〇7:Eu)及(Sr2P207:Sn) 。形成螢光層的方法包括厚膜網印法、螢光粒子賤射法、 先將黏結物質塗在要形成螢光層的區域再使螢光粒子附著 上去的方法、敷上螢光糊(泥漿)再以曝光及顯影技術產生 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I I I I III — — — — — — - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495786 A7 B7 -_ 五、發明說明(18 ) 樣版的方法,以及將螢光層形成在整個面上再將不要的部 位以噴砂法去除的方法。 要封入空間中的稀有氣體必須滿足下列要求: (1) 爲使電漿顯示裝置獲得較長的壽限,該稀有氣體必 須具有化學穩定性而且允許達到高氣體壓力。 (2) 爲使顯示螢幕獲得較高的亮度,該稀有氣體應允許 高強度的眞空紫外線照射。 (3) 爲增加眞空紫外線變成可見光的能量轉換效率,所 發射出的眞空紫外線應具有很長的波長。 (4) 爲節省電力,放電起始電壓必須很低。 稀有氣體包括He (共振光線的波長=58.4 nm)、Ne (共 振光線的波長=74.4 nm)、Ar (共振光線的波長=107 nm)、 Kr (共振光線的波長=124 nm)和Xe (共振光線的波長=147 nm)。這些氣體可單獨或混合使用,但混合氣體特別有 用,因爲彭寧效應(Penning effect)可使起始電壓下降。以上 所述混合氣體的例子包括Ne-Ar混合氣體、He-Xe混合氣 體和Ne-Xe混合氣體。這些稀有氣體中’具有最長共振光 線的波長的Xe是很適合的選擇,因爲它還能發出波長172 nm的強烈紫外線。 · 以下將參考圖17A、17B、ISA和18B,解釋在放電電 池中,輝光放電的光線發射狀態。圖17A所示爲在一其中 封入稀有氣體之放電管中進行DC輝光放電時的光線發射 狀態。從陰極到陽極依序出現一個阿斯頓暗區(Aston dark space) A、一個陰極輝光區B、一個陰極暗區(Crookes暗 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7五 B7 、發明說明(19 ) 區)C、一個負輝光區^— 严、 柱 個法拉第暗區E、一個正圓 枉EF及一個正輝光區〇。 核^苑、 在AC輝光放電中,陰極和陽 中 臀因此正圓柱區位在兩電極的 t央區域,丑法拉第暗區E 、 c . 負輝光區D、陰極暗區 陰極輝光區Β和阿斯^ ^ 、 區Ρ 々頓暗區依序對稱地出現在正圓柱 E F的兩邊。圖17Β所示爲Λ泰扣 馬兩黾極之間的距離大到像螢光 ®時所看到的狀態。 隨著兩電極之間的距齙诂, 1 ’正圓柱F的長度會縮短。 田兩電極之間的距離進一步 步縮紐時,孩正圓柱F會消失, ”輝光區D會位在兩電極之 p ^ <間的中央區域,且陰極暗區 陰極輝光區B和阿斯φ 片員暗區A依序對稱地出現在兩 .圖4 18A所不。圖18A所示爲兩電極之間的距離大约 2 1X10、時所看到的狀態。在本發明之電漿顯示裝置 對用以維持放電之第—電極係平行配置,因此备輝 :區形成於靠近覆蓋住對應於陰極之第一電極的保護層的 表面區域。 當兩電極之間的距離小於W(T5m時,陰極輝光區B會 位在兩電極之間的中央區域,且阿斯頓暗區A出現在陰極 輝先區B的兩側,如圖鹰所示。有些情況中,可能存在 礼的負輝光區。在本發明之電漿顯示裝置中,一對用 :隹持放%(第-電極係平行配置,因此該負輝光區形成 於靠近覆蓋住對應於陰極之第一電極的保護層的表面區域 和^凹處空間的區域。當溝槽的寬度或盲孔的直徑小於前 述(5XlG.5m時,且在空間中的壓力被調整在至少2.Gxl04Pa 請 訂 # 1 __ -22· 本紙張尺度中國票準(CNS)A4^^〇 χ 297公^ 495786 A7 _B7 -_ 五、發明說明(20 ) (0.2大氣壓)但不高於3·0χ105 Pa (3大氣壓)時,則該陰極 輝光區可當作放電模式使用。因此可以獲得高效率的AC 輝光放電,從而使電漿顯示裝置具有高的光線發射效率和 高的亮度。 本發明中,由於該凹處係形成於第一片基質中用以產生 放電的一對電極之間,因此放電空間的體積可以增大,且 從一對第一電極中的一個電極到另一個電極的路徑可以增 長。 圖示簡單説明 以下將參考附圖説明本發明。 圖1A和1B分別爲本發明之電漿顯示裝置的第一塊面板 的部份剖面示意圖及第一電極和隔離壁之相對位置的示意 圖。 圖2爲一電漿顯示裝置之分解透視圖。 圖3A、 3B和3C爲一第一片基質之部份剖面的示意 圖,用於解釋在本發明例1所述之交流電流驅動型電漿顯 示裝置的製造方法中,製造一第一塊面板的方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 ----------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4A和4B爲繼圖3C之後,該第一片基質之部份剖面 的示意圖,用於解釋在本發明例1所述之交流電流驅動型 電漿顯示裝置的製造方法中,製造一第一塊面板的方法。 圖5爲第一電極和隔離壁的位置關係圖,並顯示本發明 之電漿顯示裝置中的凹處的一種變化形式。 圖6爲第一電極和隔離壁的位置關係圖,並顯示本發明 之電漿顯示裝置中的凹處的一種變化形式。 • 23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 B7 五、發明說明(21 ) 圖7A和7B爲一第一片基質之部份剖面的示意圖,用於 解釋在本發明例1所述之交流電流驅動型電漿顯示裝置的 製造方法中,製造該第一塊面板的一個變化方法。 圖8A、 8B和8C爲一第一片基質之部份剖面的示意 圖,用於解釋在本發明例2所述之交流電流驅動型電漿顯 示裝置的製造方法中,製造一第一塊面板的方法。 圖9A和9B爲繼圖8C之後,該第一片基質之部份剖面 的示意圖,用於解釋在本發明例2所述之交流電流驅動型 電漿顯示裝置的製造方法中,製造一第一塊面板的方法。 圖10A和10B爲一第一片基質之部份剖面的示意圖,用 於解釋在本發明例2所述之交流電流驅動型電漿顯示裝置 的製造方法中,製造一第一塊面板的一個變化方法。 圖11A、11B和11C爲一第一片基質之部份剖面的示意 圖,用於解釋本發明例3所述之交流電流驅動型電漿顯示 裝置的製造方法中製造一第一塊面板的方法。 圖12A和12B分別爲用以解釋本發明電漿顯示裝置及傳 統電漿顯示裝置之放電路徑的示意圖。 圖13A和13B分別爲用以解釋在本發明電漿顯示裝置及 傳統電漿顯示裝置之一第一電極表面的電流洩漏路徑的示 意圖。 圖14A和14B分別爲用以解釋在本發明電漿顯示裝置及 傳統電漿顯示裝置之一保護層中的電流洩漏路徑的示意 圖。 圖15A和15B分別爲用以解釋沿本發明電漿顯示裝置及 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495786 A7 B7 -_ 五、發明說明(22 ) 傳統電漿顯示裝置之一保護層表面的電流洩漏路徑的示意 圖。 圖16A和16B爲用以解釋一放電單格在尺寸縮小的狀態 的示意圖。 圖17A和17B爲一放電單格中輝光放電之光線發射狀態 的示意圖。 圖18A和18B爲一放電單格中輝光放電之光線發射狀態 的示意圖。 圖19爲傳統電漿顯示裝置中,一對互相面對之第一電 極和隔離壁的位置關係的示意圖。 較佳具體實施例説明 例1 例1係關於本發明之交流電流驅動型電漿顯示裝置及製 造一本發明第一表徵之交流電流驅動型電漿顯示裝置的方 法。例1之電漿顯示裝置如圖2的透視圖所示。該電漿顯 示裝置具有一塊形成爲第一面板前的面板10和一塊形成 爲第二面板後面板20。該前面板10由一個以例如玻璃形 成的第一片基質11 、一個由複數個形成在該第一片基質 11上之第一電極12A和·12Β所構成的第一電極組,以及形 成於該第一片基質11上和該第一電極組上的保護層14等 户斤組成。在該等第一電極12Α和12Β的邊緣部位具有與該 等第一電極12Α和12Β平行的匯流電極13。 該後面板20由一個以例如玻璃形成的第二片基質21、 一個由複數個呈帶狀形成在該第二片基質上之第二電極 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ ϋ ϋ TJ fl a^i ϋ eMmmm ϋ ϋ I * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 495786 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(23 ) (也稱爲定址電極或資料電極)所構成的第二電極組22、 形成在該等第二電極上之螢光層24,以及分別形成在一 第二電極22和另一個相鄰之第二電極22之間的若干個隔 離壁25。一介電膜23形成在該第二片基質21和該等第二 電極22上。以絕緣材料形成之該隔離壁係形成在介電膜 23上介於一第二電極22和另一相鄰之第二電極22之間的 區域,而且延伸方向平行於該等第二電極22。該螢光層 24以相同的方式延伸及形成在該介電膜23上和該等隔離 壁25的側壁上。該螢光層24包括一紅色螢光層24R、一 綠色螢光層24G及一藍色螢光層24B,且螢光層24R、 24G和24B以一預先決定的順序排列。 圖2爲一透視分解圖,在實際的電漿顯示裝置中,後面 板上之隔離壁25頂部係與前面板上的保護層14接觸。此 外,前面板10和後面板20的配置方式爲保護層14面向螢 光層24,而且前面板1〇和後面板20的周圍部位以密封層 (未畫出)結合在一起。一對第一電極12A和12B與一對隔 離壁25重g的區域爲一個放電單格。此外,一對第一電 極12A和12B與一組三原色螢光層24R、24G和24B重疊 的區域爲一個像素。在前面板1 〇和後面板2 〇之間所形成 的空間中充滿例如8xl04 Pa (0.8大氣壓力)之Ne-Xe混合 辱體(例如50% He _ 50% Xe混合氣體)。亦即,在相鄰隔離 壁25、螢光層24和保護層14所圍繞的空間中封入稀有氣 體。 圖1A爲前面板10局部剖面的示意圖。圖iB爲第一電極 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -----------^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 -----B7 五、發明說明(24 ) 12A和12B與隔離壁25的位置關係示意圖。在圖1Bf,隔 離壁25以長短交替的虛線表示,每一個放電單格(部份) 以點線表示。在圖1A中,省略了此時應位在前面板1〇上 方的後面板20。此外,圖1B中省略了匯流電極13。 如圖1A和1B所示,在第一片基質u上,一對互相面對 的第一電極12A和12B之間有一凹處31。圖2省略了該凹 處。在圖1所示的具體實施例中,該凹處爲一溝槽。如圖 1B所示,該凹處係形成在一對第一電極12A和12B之間, 而且和這些電極12A和12B平行。該等第一電極12八和 12B的延伸方向和該等隔離壁25的延伸方向夾一個預定的 角度,例如90度。保護層14形成在凹處3 i的側壁和底 部。在一些形成保護層的條件下,有些情況在凹處Μ的 側壁或底部會沒有形成任何保護層。然而,這並不會有任 何問題。 在圖1B中,一紅色螢光層24R形成在第二片基質21上 介於一對隔離壁25之間的區域,以R表示;一綠色榮光 層24G形成在第二片基質21上介於一對隔離壁乃之間的 區域,以G表示;一藍色螢光層24B形成在第二片基質21 上介於一對隔離壁25之間的區域,以B表示。三個相都 之發出紅色、綠色和藍色光線的放電單格組成一個像素, 辛一個像素的外形大致呈方形,且一個像素以隔離壁25 區分爲3個放電單格。然而,圖iB中所示的每個一像素 的形狀爲矩形。 該等第一電極12A和12B形成在該第一片基質上,而且 11111---1---裝·-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -27- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 B7 -_ 五、發明說明(25 ) 是由例如ITO之透明導電材料所組成。至於組成匯流電極 13之導電材料,則是使用電阻係數比ITO低的材料,例如 Cr/Cu/Cr疊層膜。匯流電極13的線寬(line width)比第一電 極12A和12B的線寬窄很多,因此不會削弱顯示螢幕(圖2 中第一片基質的上表面)的亮度。該匯流電極可覆蓋第一 電極12A和12B的側壁,如圖1A所示,或如圖2所示,匯 流電極13的側壁可與第一電極12A和12B的側壁切齊。 第二電極組爲呈帶形成在第二片基質21上的一組第二 電極22。每一個該等第二電極22是由,例如銀或铭所組 成,而且不但對於與第一電極12A和12B —起開始放電有 貢獻,而且也有助於將螢光層24所發射的光線反射到顯 示螢幕那一側以增強顯示螢幕的亮度。每一螢光層24由 一紅色螢光層24R、一綠色螢光層24G及一藍色螢光層 24B所構成,而且這些發射三原色光線的螢光層24R、 24G和24B結合成一組並以預先決定的順序形成在第二電 極22的上方。 以下將解釋前述構造之電漿顯示裝置的AC輝光放電運 作的一個例子。首先,短時間施加一個低於放電起始電壓 Vbd的脈衝電壓於所有的.第一電極12A和12B。藉此,由於 介電極化作用而在靠近其中一個第一電極的保護層14表 面產生一障壁電荷(wall charge)。此障壁電荷會蓄積,而且 表面放電起始壓降低。之後,在一電壓施加於第二電極 (定址電極)22時,會有一電壓施加於包含在一個允許不 顯示之放電單格内的其中一個該等第一電極,而在第二電 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) _ 丨 _ 丨 — — — — — — — . i I — 丨 — II ^ .丨 I I I I I___ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 B7 -_ 五、發明說明(26 ) 極22和其中一個該等第一電極之間發生放電,以便消除 蓄積的障壁電荷。此一消除放電的作用會在第二電極22 中不斷地進行。在這期間,並無電壓施加於包含在一個允 許顯示之放電單格中的其中一個該等第一電極,因此其所 蓄積的障壁電荷得以維持。然後,施加一預先決定的脈衝 電壓(放電維持電壓Vsus)於所有成對的第一電極12A和 12B。結果,造成一個其上有蓄積障壁電荷的元件在一對 第一電極12A和12B之間放電,而且在該放電單格中,受 到稀有氣體中輝光放電所產生之眞空紫外線照射而激發之 螢光層會發出該種螢光材料特有的光線。施加於其中一個 第一電極之放電維持電壓的相位和施加於另一個第一電極 之放電維持電壓的相位相差半個週期,且每一個電極的極 性隨著交流電頻率反轉。 以下將解釋前述構造之電漿顯示裝置的AC輝光放電運 作的另一個例子。放電作用區分成:起始放電使保護層14 的表面產生障壁電荷的定址時期,和維持放電的放電維持 時期。在定址期間,一個低於放電起始電壓Vbd的脈衝電 壓施加於其中一個被選擇的第二電極22。脈衝所施加之 其中一個第一電極和脈衝所施加之第二電極22的一個重 疊區域爲一顯示像素,且在該重疊區域中,由於介電極性 作用而在保護層14的表面產生障壁電荷,藉此蓄積障壁 電荷。在接下來的放電維持間,一個低於Vbd的放電維持 電壓Vsus施加於一對第一電極12A和12B。當障壁電荷所 引起之障壁電壓Vw*放電維持電壓Vsus的和大到超過放電起 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Α7 五、發明說明(27 始電壓vbd時(亦即,當Vw〜1),會開始放電。施 一0於其中—個第—電極之維持電壓Vsus的相位和施加於另 一個第一電拯之放電維持電壓¥^的相位相差半個週期, 且母一電極的極1生隨著交流電頻率反轉。 I個其上有AC輝光放電維持的像素上,螢光層24受 ,中之稀有氣體被激發所產生的紫外線照射而激發, 發射出該種螢光材料所特有的顏色的光線。 二:發明的電衆顯示裝置中,由於凹處31形成在第一 的對第一電極12A# 12B之間,因此放電空間 二=路徑變長,如圖12A所示。亦即,放電可發 生在非近互相面對之第一電極12A的保護層卩表㈣靠近 互相=對之第—電極12B的保護層14表面之間,及發生在 = 對的側壁之間。亦即’起始及維持放電所 濟 部 智 慧 局 員 工 消 費 合 ! 和八丄:上❾數目(在放電空間中之介穩稀有氣體原子 刀和一聚物)會增加’因此放電起始電壓 電壓不會增大,效率不會降低。此外’如圖13A所^讀 :片基質η表面的電流殘漏路徑變長,以及如圖二= =保護層14中的電Μ漏路徑也變長。此外, 所不,沿保護層14表面的電流淺漏路後也變長ΰ 電流洩漏降低,較不會發生介電失效昱A、 此, 統的電漿顯示裝置中,一對互相面對之j : : % :在-傳 離減小,放電空間的體積也會減小,起始二極〈間的距 ,介穩粒子(在放電空間中之介穩稀有氣體::::所需 二聚物)會減少,放電起始電壓和放電 刀子和 兒、、隹待電壓會增大, I__ -30- 本紐尺度適用家標準(CNS)A4規格⑽χ 297公爱) 495786 五、發明說明(28 ) 而效率會降低。此外,如圖13B所示,第一片基質u表面 的電流洩漏路徑變短,且如圖14B所示,保護層14中的電 泥洩漏路徑也變短。此外,如圖15B所示,沿保護層丄4 表面電流洩漏路徑變短,因此電流很容易洩漏,而且很容 易發生介電失效或異常放電。 以下將參考圖3A、3B、3C、4A和4B所示之第—片基 質的局邵剖面圖,解釋例丨之交流電流驅動型電漿顯示裝 置的製造方法(根據本發明的第一特徵之交流電流驅動型 電漿顯示裝置的製造方法)。所有結構是形成在第一片基 質11或第二片基質21上,在以.下的説明中,有時候會稱 第一片基質11或第二片基質21爲「基礎材」。 削面板10爲第一片面板,其製造步驟如下。 [步驟-100] 首先,將該等第一電極12A和12B以一定的圖案形成在 該第一片基質11上。具體地説,將IT〇所組成的導電材料 層112形成在第一片基質的整個表面上,例如,使用濺射 法(請見圖3Α),並利用石版印刷和蝕刻技術以帶狀的圖 案形成該導電材料層,而形成第一電極12Α和12Β (請見 圖3Β)。然後,將一 Cr/Cu/Cr疊層膜形成在基礎材的整個 表面,例如使用濺射法,並利用石版印刷和蝕刻技術以帶 状的圖案形成該Cr/Cu/Cr疊層膜,而形成匯流電極13 (請 見圖13C)。第一電極以和11B其中之一的邊緣部位和匯 流電極1 3的邊緣部位互相重疊。 [步驟-110] -----------·-裝 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁) tr-------------#. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 495786 經 濟 部 智 慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 A7 五、發明說明(29 ) 然後,在第一片基質上一對互相面對的第一電極12八和 12B之間形成凹處31。凹處31採用溝槽的形式。具體地 説,以石板印刷術在整個表面上形成一層在一對互相面對 之第一電極12A和12B之間具有開口部位的抗蝕層3〇。亦 即,除了要形成凹處的部位以外,整個表面上都塗上一層 抗蝕層材料,將第一片基質n覆蓋起來(請見圖4A)。然 後,利用該抗蚀層30作爲掩蔽,以使用氫氟酸的溼式触 刻法、使用蚀刻氣體的乾式蚀刻法,或以噴砂法在第一片 基質11上面一對互相面對的第一電極12A和12B之間形成 凹處31 (請見圖4B)。然後去除抗蚀層3〇。在第一片基質 的上表面形成寬度4xl(r5m(40pm)深度8xl0_5m (80μιη)的 溝槽。圖中,凹處31的底部形成圓弧形。有些蝕刻的情 況中,從ΥΖ平面切割凹處31所得到的剖面爲矩形。 [步驟-120] 然後,在第一電極組上和第一片基質u上,包括凹處 31内部,形成保護層14。保護層14可爲厚度大约lxl〇_5m (大約1〇μη〇的單層氧化鎂,或可爲由一層大約1〇卜111厚 之介電層和一層大約〇·6 μηι厚之覆蓋層所組成的兩層結 構。該介電層可利用例如以網印法在基礎材上形成一層低 熔點玻璃敷層並鍛燒或燒結該低熔點玻璃敷層的方式形 成。泫覆盍層或單層的保護層可利用例如以電子束沉積法 在該介電層的整個表面上或第一片基質和第一電極組上形 成一層氧化鎂的方式形成。以上步驟完成前面板1〇。溝 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 32- 〇〇 〇〇 A7 B7
五、發明說明(3〇 ) 槽之寬度大約2xl(r5m (2〇 μηι)。 後面板20爲第二塊面板,製造步驟如下。首先,以例 如網印法將銀敷層以帶狀的形式印在第二片基質21上, 並鍛燒或燒結該銀敷層,而形成第二電極22。然後,以 網印法基礎材的整個表面上形成一層低熔點玻璃敷層,並 鍛燒或燒結該低熔點玻璃敷層,而形成介電膜23。然 後,以例如網印法在相鄰第二電極22之間區域上面的介 私膜上形成一層低熔點玻璃敷層,並鍛燒或燒結該玻璃敷 層而形成隔離壁25。隔離壁(肋)的高度可爲例如5〇到3〇〇 "m。然後,相繼敷上三原色之螢光材料泥漿,並加以鍛 燒或燒結而形成螢光層24R、24G和24B。以上步驟完成 後面板20。 然後,組裝電漿顯示裝置。首先,使用例如網印法在後 面板20的周圍部位形成一層密封層(未畫出)。然後,使 前面板10和後面板20相接,並加以鍛燒或燒結使密封層 熟化。然後,將前面板10和後面板2〇之間所形成的空間 抽眞2,接著,充入Ne-Xe混合氣體達到8χ1〇4 pa的壓力 (〇·8大氣壓力)並加以密封,如此完成電漿顯示裝置。若 前面板10和後面板20是在充滿8xl〇4 pa壓力(〇8大氣壓 力)之Ne-Xe混合氣體的隔間中結合在一起,則可以省略 抻眞空和充入Ne-Xe混合氣體的步驟。 在[步驟-110 ]形成凹處時,在一對互相面對之第一電極 12八和12B之間的部位具有開口之抗蝕層3〇係以石版印刷 術形成在整個面上。若該開孔部位是矩形或橢圓形而不是 — — — — — — — — — — — i — — — — — — --------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33 - A7 B7 五 、發明說明(31 ) — :槽的形式,則凹纟31A係形成位在—對互相面對之隔離 25心間5的目孔(請見圖5或圖6)。該等盲孔之直徑最好 小於5xl〇_5m。當該凹處31爲一溝槽時,有些情況下,雨 J放電:能經由凹▲ 31淺漏到鄰近的放電單格,而可: _造成光學干擾’亦即,鄰近放電單格的勞光層會發光。當 、處31A疋形成位在第一片基質π上之一對隔離壁25 又間區域中的盲孔時,以上情況可以避免。 另-種可能的形成法是,在[步驟_11〇]中,該凹處可利 用例如切割鋸之機械挖鑿法或例如噴砂法之機械碾磨法形 成在第―片基質u中的一對互相面對的第—電極12A和 之間亦即,在完成[步驟-100 ]得到如圖7所示的結 構I後’以切割鋸法使用切割鋸在第—片基質中形成凹處 31,而得到圖7B所示的結構。 m 2_ 甚例2係關於按照本發明第二特徵之交流電流驅動型電毅 j不裝置的製造方法。由於例2所製造的電漿顯示器,其 。構大恤上和例1相同,因此不予詳細解釋。以下將參考 圖 8Α 、 8Β 、 8Γ π Α ^ — 、9 Α和9Β所示之第一片基質11的部份 、、…圖,説明在製造例2之交流電流電漿顯示裝置的 方法中所而要之作爲第一塊面板之前面板10的製造方法。 •[步驟-200] 首先,在第一片基質11上形成一層導電材料層112。具 組地此,利用例如濺射法將ΠΌ所組成的導電材料層112形 成在弟―片基質11的整個表面上。然後利用例如雌法將- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7 -----B7 -_____— 五、發明說明(32 ) 層Cr/Cu/Cr登層膜形成在導電材料層112的整個表面上, 並以石版印刷術和蝕刻法使該Cr/Cu/Cr疊層膜形成一定的 圖案’如此形成匯流電極13 (請見圖8A)。 [步驟210] 然後’使孩導電材料層形成一定的圖案而形成第一電極 12A和12B,並且進一步在第一片基質中的一對互相面對 的第一電極12A和12B之間形成凹處31。具體地説,在導 電材料層112上以一定的圖案形成凹處η (請見圖8b)。 然後利用抗蝕層30作爲掩蔽,以使用氣化鐵和氫氣酸混 合溶液的溼式蝕刻法對導電材料層112 (請見圖8C )進行蝕 刻。然後,以使用氫氟酸的溼式蝕刻法、使用蝕刻氣體的 乾式蚀刻法或噴砂法使第一片基質形成一定的圖案(請見 圖9 A)。如此得到溝槽狀的凹處31。然後,去除抗蚀層 30。在第一片基質的上表面形成寬度4xl〇-5m (4〇 μιη)深度 8x10 m (80 μηι)的溝槽。圖中,凹處31的底部形成圓派 形。有些蝕刻的情況中,從ΥΖ平面切割凹處31所得到的 剖面爲矩形。凹處也在位於第一片基質上一對第一電極及 其相鄰的一對第一電極之間區域形成。 [步驟-220] 以如同例1 [步驟-120 ]的方式在第一電極組上和第一片 奉質11上,包括凹處31内邵,形成一層保護層μ (請見 圖9Β )。溝槽的寬度大約2xl(T5m (20 μηι)。 另一種可行的形成法是,在完成[步驟-200 ]得到圖j 〇a 所示的結構之後,[步驟210]可包括使導電材料層112形 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) — — — — — — — — — — — *---I — II ^ ·11111111 · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) /80 /80
五、發明說明(33 ) 成-定的圖案並進-步利用例如切割録之機械挖塞法或例 如嘴砂法之機械碾磨法在第一片基μ中形成凹處31 (請 見圖10Β )。如此得到溝槽狀的凹處31。 例3 例3係關於按照本發明第三特徵之交流電流驅動型電聚 顯不裝置的製造方法。由於例3所製造的電漿顯示器,其 結構大體上和例1才目同,因此不予詳細解釋。以下將參考 圖11A、ΠΒ、和lie所示之第一片基質的部份剖面示意 圖,説明在製造例3之交流電流電漿顯示裝置的方法中所 需要之作爲第一塊面板之前面板10的製造方法。 [步驟300 ] 首先’在第一片基質之一部位形成一凹處,該部位介於 一對將要形成之互相面對的第一電極之間(請見圖丨丨A )。 该凹處可利用例如溼式蝕刻或乾式蝕刻之化學方法形成, 得到溝槽狀或盲孔狀的凹處31。或者,該凹處可利用例 如切割鋸之機械方法形成,得到溝槽狀的凹處3丨。或 者’孩凹處可以利用例如熱壓法在該第一片基質成型時以 直接法形成’得到溝槽狀或盲孔狀的凹處。在第一片基質 的上表面形成寬度4xl(T5m (4〇μιη)深度8xl〇-5m (80μπι)的 溝槽。圖中,凹處31的底部形成圓弧形。有些成型方法 中’從ΥΖ平面切割凹處31所得到的剖面爲矩形。 [步驟-31 〇 ] 然後,在策一片基質U表面靠近該等凹處31的位置以 一定的圖案形成第一電極12A和12B(請見圖11B)。具體 ____ -36· 本紙張尺S週用中國國家標準(CNS)A4規格(21() χ 297公爱) 1 " ------------裝--------訂---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A7
五、發明說明(34 ) 地説,可利用例如削去法(lift-off method)形成以一定圖案 配置之第一電極12A和12B。亦即,在基礎材上形成一層 抗蚀層,利用石版印刷術選擇性地去除第一片基質上要形 成第一電極12A和12B的抗蚀層部位,然後,利用例如濺 射法在整個面上形成一層IT〇所組成的導電材料層。然 後,去除抗蝕層和其上的導電材料層。然後,利用例如削 去法形成由Cr/Cu/Cr疊層膜所組成的匯流電極13 (請見圖 11C)。 " [步驟_320 ] 以如同例1 [步驟_ 12〇 ]的方式在第一電極組上和第一片 基貝11上,包括凹處31内邵,形成一層保護層14。溝槽 的寬度大約2xl〇 5m (20 μιη)。 雖然前面以例子解釋本發明,但本發明並不限於這些例 子。可適當地選擇及結合特別的電漿顯示器構造以及製造 交流電流驅動型電漿顯示裝置所用的元件材料和方法。由 複數個第二電極所組成的第二電極組可形成在第一片基質 上。亦即,可採用如下的構造:第二電極形成在保護層Μ 上面的絕緣層上,且該等第二電極的延伸方向和第一電極 的延伸方向夾一預定的角度(例如9〇度)。 在本發明中,由於該凹處形成在第一片基質上面會造成 琴弘的對第一電極之間,因此可增加放電空間的體積。 因而可增加起始及維持放電所需之介穩粒子的數目,放電 起始電壓和放電維持電壓沒有增大,且效率不會降低。.此 外,由於一對第一電極之間的電流洩漏路徑因爲凹處的存 ------------裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tri-------#. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -37-
495786 A7 ------------------ 五、發明說明(35 ) 在而變長,因此電流淺漏減缓,且較不會發生介電失效和 異常放電。此外,並不很需要減小隔離壁25的厚度,如 此可減少隔離壁在製造時發生損壞的可能性,以及降低光 學干擾的風險。此外,由於放電空間的體積增加,從保蠖 層發射的二次粒子不會附著在隔離壁上,因而不會造成效 率降低。 此外’該凹處可形成寬度小於5x10_5m的溝槽或直押】 於5xl0_5m的盲孔。此情況中,根據通過一對互相面對之 第一電極之間的凹處的陰極輝光的放電比會增加,因此可 改善放電效率,而降低電力消耗。 -----------_裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495786 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種交流電流驅動型電漿顯示裝置,該電漿顯示裝置 具有: (a) —包含一第一片基質的第一面板;一由複數個形 成在該第一片基質上之第一電極所組成的第一電極 組;及一層形成在該第一電極組和該第一片基質上的 保護層,及 (b) —包含一第二片基質的第二面板;形成在該第二 片基質上面或上方的螢光層;及延伸方向與該等第一 電極之延伸方向夾一預定角度之隔離壁,每一該等隔 離壁形成於一螢光層和另一螢光層之間, 其中,放電係在每一對互相面對的第一電極之間發 生,及 一凹處形成於該第一片基質上面每一對互相面對的 第一電極之間。 2. 如申請專利範圍第1項之電漿顯示裝置,其中該凹處 爲一溝槽。 3. 如申請專利範圍第2項之電漿顯示裝置,其中該溝槽 之寬度小於5xl(T5m。 4. 如申請專利範圍第1項之電漿顯示裝置,其中該凹處 爲一盲孔,形成在該第一片基質上面之位在一對隔離 壁之間的區域。 .5.如申請專利範圍第4項之電漿顯示裝置,其中該盲孔 之直徑小於5xlO_5m。 6. —種製造一交流電流驅動型電漿顯示裝置之方法,該 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------·裝--------訂---------^0, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 電漿顯示裝置具有: ⑷-包含-第一片基質的第一面板;—由複數個形 成在孩第一片基質上之第一電極所組成的第一電椏 組;及一層形成在該第一電極組和該第一片基質上的 保護層,及 ⑻-包含-第二片基質的第二面板;形成在該第二 片基質上面或上方的勞光層;及延伸方向與該等第〆 電極之延伸方向夹一預定角度之隔離壁,每—該等隔 離壁形成於一螢光層和另—螢光層之間, 其中,放電係在每一對互相面對的第一電極之間發 生, 該方法包括步驟: (A) 在3第一片基質上形成以一定圖案配置之第一電 極, (B) 在咸第一片基質上之每一對互相面對之第一電極 之間形成一凹處,及 (C) 在?g第一電極組上和該第一片基質上,包括每一 個凹處的内部,形成該保護層,而形成該第一塊面 板。 7·如申請專利範圍第6項之方法,其中步驟(B)包括步 驟:在整個面上形成一層在_對互相面對之第一電極 之間具有一開孔部位的抗蝕層,然後利用該抗蝕層作 爲蚀刻掩蔽對該第一片基質進行蝕刻。 8·如申請專利範圍第6項之方法,其中步驟包括步 --------^---------. (請先閱讀背面之法意事頊再填寫本頁) -40- 495786 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、申請專利範圍 驟:利用一機械挖鑿法或—機 ψ φ m ^ 4 機械碾磨法在該第一片基 貝T的一對互相面對之筐_ 恭 9 -㈣… 電極之間形成該凹處。 •—種一叉流電流驅動型電 ^ ^ ^ _ 水項不裝置之方法,該 電漿顯7F裝置昇有: # (a) —包含一第一片基質 一 出产、、^ α ^ 罘面板;一由複數個形 成在?豕罘一片基質上之第一兩 , %極所組成的第一電極 、、且;及一層形成在該第—電極 兒柽組和孩第一片基質上的 保護層,及 (b) —包含一第二片基質的 7罘一面板;形成在該第二 片基質上面或上方的螢光;· 尤層’及延伸方向與該等第一 電極之延伸方向夾一預定角产 度 < 卩同離壁,母一該等隔 離壁形成於一螢光層和另一螢光層之間, 其中’放電係在每一對互相而#丄 1立相面對的第一電極之間發 生, 該方法包括步驟: (A)在泫第一片基質上形成一層導電材料層, ⑻使該導電材料層形成-定的圖案而形成該等第— 電極,並進一步在該第一片基質中的一對互相面對之 第一電極之間形成一凹處,及 (C)在該第一電極組上和該第一片基質上,包括每— -個凹處的内部,形成該保護層,而形成該第—塊面 . 板0 10.如申請專利範圍第9項之方法,其中步驟(B)包括步 驟:在該導電材料層上形成—層以—定圖案配置的抗 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐 裝--------訂---------^^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -41- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、^_______D8___ ^、申請專利範圍 飯層,然後利用該抗蝕層作爲蝕刻掩蔽對該導電材料 進行蚀刻,並進一步蚀刻該第一片基質。 U·如申請專利範圍第9項之方法,其中步驟(B)包括步 驟:使該導電材料層形成一定的圖案,並進一步利用 一機械挖馨法或一機械碾磨法在該第一片基質中形成 該凹處。 12·—種製造一交流電流驅動型電漿顯示裝置之方法,該 電漿顯示裝置具有: (a) —包含一第一片基質的第一面板;一由複數個米 成在該第一片基質上之第一電極所組成的第_電極 組;及一層形成在該第一電極組和該第一片基質上的 保護層,及 (b) —包含一第二片基質的第二面板;形成在該第二 片基質上面或上方的螢光層;及延伸方向與該等第一 電極之延伸方向夾一預定角度之隔離壁,每一該等p 離壁形成於一螢光層和另一螢光層之間, 网 其中,放電係在每一對互相面對的第一電極之間 該方法包括下列步驟: (Α)於孩第一片基質上,在將要形成一對互相面對之 •第一電極的區域之間形成一凹處, 〈 • ⑻在該第-片I質的表面上和鄰近該凹|的部 成以一定圖案配置之第一電極,及 乂〉 (C)在孩第一電極組上和該第一片基質上,包括每〜 丨丨 —___ - 42 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS^S (2W x ------------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注咅?事項再填寫本頁} 495786 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 個凹處的内部,形成該保護層,而形成該第一塊面 板。 13.如申請專利範圍第12項之方法,其中步驟(A)包括步 驟··利用機械方法、化學方法及直接方法中的一種形 成該凹處。 -----------·裝------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
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